La gaine ou gaine extérieure est la couche protectrice la plus externe de la structure du câble optique, principalement constituée d'un matériau de gaine PE et d'un matériau de gaine PVC, et un matériau de gaine ignifuge sans halogène et un matériau de gaine résistant au suivi électrique sont utilisés dans des occasions spéciales.
1. Matériau de la gaine PE
PE est l'abréviation de polyéthylène, qui est un composé polymère formé par la polymérisation de l'éthylène. Le matériau de la gaine en polyéthylène noir est fabriqué en mélangeant et en granulant uniformément une résine de polyéthylène avec un stabilisant, du noir de carbone, un antioxydant et un plastifiant dans une certaine proportion. Les matériaux de gaine en polyéthylène pour gaines de câbles optiques peuvent être divisés en polyéthylène basse densité (LDPE), polyéthylène linéaire basse densité (LLDPE), polyéthylène moyenne densité (MDPE) et polyéthylène haute densité (HDPE) selon la densité. En raison de leurs densités et structures moléculaires différentes, ils ont des propriétés différentes. Le polyéthylène basse densité, également connu sous le nom de polyéthylène haute pression, est formé par copolymérisation d'éthylène à haute pression (au-dessus de 1 500 atmosphères) à 200-300°C avec de l'oxygène comme catalyseur. Par conséquent, la chaîne moléculaire du polyéthylène basse densité contient plusieurs branches de différentes longueurs, avec un degré élevé de ramification de chaîne, une structure irrégulière, une faible cristallinité et une bonne flexibilité et un bon allongement. Le polyéthylène haute densité, également connu sous le nom de polyéthylène basse pression, est formé par polymérisation d'éthylène à basse pression (1 à 5 atmosphères) et entre 60 et 80 °C avec des catalyseurs en aluminium et en titane. En raison de la distribution étroite du poids moléculaire du polyéthylène haute densité et de la disposition ordonnée des molécules, il possède de bonnes propriétés mécaniques, une bonne résistance chimique et une large plage de températures d'utilisation. Le matériau de gaine en polyéthylène de densité moyenne est fabriqué en mélangeant du polyéthylène haute densité et du polyéthylène basse densité dans une proportion appropriée, ou en polymérisant un monomère d'éthylène et du propylène (ou le deuxième monomère de 1-butène). Par conséquent, les performances du polyéthylène de densité moyenne se situent entre celles du polyéthylène haute densité et du polyéthylène basse densité, et il possède à la fois la flexibilité du polyéthylène basse densité et l'excellente résistance à l'usure et à la traction du polyéthylène haute densité. Le polyéthylène linéaire basse densité est polymérisé par une méthode en phase gazeuse à basse pression ou en solution avec un monomère d'éthylène et de la 2-oléfine. Le degré de ramification du polyéthylène linéaire basse densité se situe entre faible densité et haute densité, il présente donc une excellente résistance à la fissuration sous contrainte environnementale. La résistance à la fissuration sous contrainte environnementale est un indicateur extrêmement important pour identifier la qualité des matériaux PE. Il fait référence au phénomène selon lequel l'éprouvette de matériau soumise à une contrainte de flexion se fissure dans l'environnement du tensioactif. Les facteurs affectant la fissuration sous contrainte des matériaux comprennent : le poids moléculaire, la distribution du poids moléculaire, la cristallinité et la microstructure de la chaîne moléculaire. Plus le poids moléculaire est grand, plus la distribution du poids moléculaire est étroite, plus il y a de connexions entre les tranches, meilleure est la résistance du matériau à la fissuration sous contrainte environnementale et plus la durée de vie du matériau est longue ; dans le même temps, la cristallisation du matériau affecte également cet indicateur. Plus la cristallinité est faible, meilleure est la résistance du matériau à la fissuration sous contrainte environnementale. La résistance à la traction et l'allongement à la rupture des matériaux PE sont un autre indicateur permettant de mesurer les performances du matériau et peuvent également prédire le point final d'utilisation du matériau. La teneur en carbone des matériaux PE peut résister efficacement à l'érosion des rayons ultraviolets sur le matériau, et les antioxydants peuvent améliorer efficacement les propriétés antioxydantes du matériau.
2. Matériau de la gaine en PVC
Le matériau ignifuge en PVC contient des atomes de chlore qui brûlent dans la flamme. Lors de la combustion, il se décomposera et libérera une grande quantité de gaz HCL corrosif et toxique, ce qui causera des dommages secondaires, mais il s'éteindra en quittant la flamme, il a donc la caractéristique de ne pas propager la flamme ; dans le même temps, le matériau de la gaine en PVC a une bonne flexibilité et extensibilité et est largement utilisé dans les câbles optiques d'intérieur.
3. Matériau de gaine ignifuge sans halogène
Étant donné que le chlorure de polyvinyle produit des gaz toxiques lors de la combustion, les gens ont développé un matériau de gaine ignifuge propre, sans halogène, à faible émission de fumée, non toxique et propre, c'est-à-dire en ajoutant des retardateurs de flamme inorganiques Al (OH) 3 et Mg (OH) 2. aux matériaux de gaine ordinaires, qui libéreront de l'eau cristalline en cas d'incendie et absorberont beaucoup de chaleur, empêchant ainsi la température du matériau de gaine d'augmenter et empêchant la combustion. Étant donné que des retardateurs de flamme inorganiques sont ajoutés aux matériaux de gaine ignifuges sans halogène, la conductivité des polymères augmentera. Dans le même temps, les résines et les retardateurs de flamme inorganiques sont des matériaux biphasés complètement différents. Pendant le traitement, il est nécessaire d'éviter localement un mélange inégal des retardateurs de flamme. Des retardateurs de flamme inorganiques doivent être ajoutés en quantités appropriées. Si la proportion est trop importante, la résistance mécanique et l'allongement à la rupture du matériau seront fortement réduits. Les indicateurs permettant d'évaluer les propriétés ignifuges des retardateurs de flamme sans halogène sont l'indice d'oxygène et la concentration de fumée. L'indice d'oxygène est la concentration minimale d'oxygène requise pour que le matériau maintienne une combustion équilibrée dans un gaz mixte d'oxygène et d'azote. Plus l'indice d'oxygène est élevé, meilleures sont les propriétés ignifuges du matériau. La concentration de fumée est calculée en mesurant la transmission du faisceau lumineux parallèle traversant la fumée générée par la combustion du matériau dans un certain espace et une certaine longueur de trajet optique. Plus la concentration de fumée est faible, plus l’émission de fumée est faible et meilleures sont les performances du matériau.
4. Matériau de gaine résistant aux marques électriques
Il y a de plus en plus de câbles optiques autoportants tous supports (ADSS) posés dans la même tour avec des lignes aériennes haute tension dans le système de communication électrique. Afin de surmonter l'influence du champ électrique d'induction à haute tension sur la gaine du câble, les gens ont développé et produit un nouveau matériau de gaine résistant aux cicatrices électriques, le matériau de gaine en contrôlant strictement la teneur en noir de carbone, la taille et la distribution des particules de noir de carbone. , en ajoutant des additifs spéciaux pour que le matériau de la gaine présente d'excellentes performances de résistance aux cicatrices électriques.
Heure de publication : 26 août 2024